專利名稱：漁用乙綸單絲加速老化測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及漁用乙綸單絲耐老化性能指標(biāo)檢測方法。
背景技術(shù)：
乙綸作為漁用材料已普及應(yīng)用，高強(qiáng)度乙綸單絲與普通乙綸單絲相比，具有強(qiáng)度高、重量輕、性能價格比高等優(yōu)點(diǎn)，近年來，在漁業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域取得了良好的使用效果。網(wǎng)箱養(yǎng)殖、圍湖養(yǎng)殖和遠(yuǎn)洋漁業(yè)的發(fā)展，對長期暴露在大氣中的漁用高強(qiáng)度乙綸單絲的耐老化性提出了更高的要求，因此，有必要進(jìn)行漁用高強(qiáng)度乙綸單絲耐老化性研究，為漁具設(shè)計及材料的合理選配提供科學(xué)依據(jù)。乙綸單絲在加工、貯存和使用過程中，由于受光、氧、熱、水等因素的綜合作用，使性能逐漸變壞，以致最后喪失使用價值，這就是乙綸單絲的老化現(xiàn)象。在漁業(yè)工程上一般都對漁用材料的耐老化性提出一定的要求，以保證漁用材料的可靠性。目前評價漁網(wǎng)線耐老化性的試驗(yàn)方法為SC 110《合成纖維漁網(wǎng)線試驗(yàn)方法》規(guī)定的大氣老化測試方法。SC 110通過某一地區(qū)的大氣綜合因素包括日照、氧、熱、水對網(wǎng)線試樣的破壞作用，鑒定其大氣老化性能。該標(biāo)準(zhǔn)以各個曝露階段的試樣斷裂強(qiáng)力與原始強(qiáng)力的比值，即強(qiáng)力保持率，比較試樣的老化性能。根據(jù)SC 110規(guī)定的大氣老化試驗(yàn)，可獲得漁用乙綸單絲的大氣老化時間，進(jìn)而確定乙綸單絲的耐老化性、老化規(guī)律、貯存和保險壽命。雖然SC 110規(guī)定的大氣老化測試方法符合實(shí)際情況，但試驗(yàn)周期需要5個月以上，趕不上漁業(yè)生產(chǎn)和使用的要求，制約了漁業(yè)的發(fā)展。因此，需要一種加速老化的測試方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種漁用高強(qiáng)度乙綸單絲人工加速老化測試方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案包括取樣、裝樣、力學(xué)性能試驗(yàn)，其特征是試樣在距離筒絲一端或接頭處20m以上截??；單絲試樣分別繞在鋁板上，然后將鋁板按順序固定在紫外老化試驗(yàn)箱的樣品架上；按照在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃下輻照8h，在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃下冷凝4h的循環(huán)試驗(yàn)程序，開機(jī)進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)；定期取樣和調(diào)換鋁板在紫外老化試驗(yàn)箱上的排列位置；老化前后試樣在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室平衡24h后，進(jìn)行力學(xué)性能測試。
由于本發(fā)明模擬高強(qiáng)度乙綸單絲在實(shí)際使用中被太陽光中的紫外線破壞的情況，與漁用高強(qiáng)度乙綸單絲大氣老化試驗(yàn)所取得的結(jié)果一致，為解決漁用高強(qiáng)度乙綸單絲人工加速老化的檢測和質(zhì)量評價提供了一種簡明有效的方法，彌補(bǔ)了現(xiàn)行漁具材料標(biāo)準(zhǔn)的不足，具有測定的技術(shù)指標(biāo)合理可靠，測試方法切實(shí)可行的技術(shù)效果，可為工程技術(shù)人員設(shè)計漁具、選配漁用材料提供可靠依據(jù)。本方法也適用于其它合成纖維漁網(wǎng)線人工加速老化的檢測和質(zhì)量評價。
具體實(shí)施例方式
影響漁用高強(qiáng)度乙綸單絲人工加速老化測試結(jié)果的有大氣條件、人工加速老化設(shè)備及曝露條件、老化試樣的力學(xué)性能測試條件、取樣和試樣處理、人工加速老化試驗(yàn)、試樣的拉伸性能測試、數(shù)據(jù)處理和結(jié)果表示的各種因素。為了防止和避免偏差，獲得準(zhǔn)確的評定結(jié)果，在說明測試方法的同時，下面就影響漁用高強(qiáng)度乙綸單絲人工加速老化測試結(jié)果的各種因素說明實(shí)施本發(fā)明的最好方式實(shí)驗(yàn)室的大氣條件為溫度(20±2)℃，濕度(62～68)％；人工加速老化設(shè)備采用紫外老化試驗(yàn)箱，設(shè)備技術(shù)參數(shù)采用UV-A340I型紫外燈光源，紫外燈長1220mm，額定值40W，燈分裝成兩排，每排4支燈；試樣距光源最近距離為50mm；輻照功率0.63W/mm2，試驗(yàn)面與燈面平行；暴露方式采用在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃下輻照8h，然后在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃下冷凝4h的循環(huán)方式；試樣的拉伸力學(xué)性能測試條件是機(jī)械式強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)在公稱量程的(25～75)％的范圍內(nèi)使用，而電子式強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)可在其允許量程范圍內(nèi)使用；測試一般使用氣動平口夾具；試樣在平口夾具間的有效長度為(500±1)mm；試樣的拉伸速度為300mm/min；單絲測試用預(yù)加張力等于相同材料、相同規(guī)格單絲的(250±25)m長度的自重；試樣在夾具的夾口處斷裂的數(shù)值不予計算，夾具內(nèi)允許加襯墊物，以避免試樣夾傷或滑移；試樣應(yīng)在距一端或接頭處20m以上取得；試樣應(yīng)隨機(jī)取樣，并應(yīng)保持結(jié)構(gòu)狀態(tài)不變；按暴露條件在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃下輻照8h，然后在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃下冷凝4h的循環(huán)方式編制試驗(yàn)程序進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)；定期取樣和調(diào)換在紫外老化試驗(yàn)箱樣品架上鋁板的排列位置，檢查試樣和調(diào)換鋁板位置操作時均應(yīng)停機(jī)，時間間隔要盡可能短，以免重新開機(jī)后改變暴露條件；紫外老化試驗(yàn)箱的紫外-冷凝試驗(yàn)程序共分12段，開機(jī)后從第1段開始執(zhí)行到第12段，然后返回到第4段，循環(huán)執(zhí)行第4段到第12段的紫外-冷凝試驗(yàn)，具體程序是程序第1段溫度為60℃，即執(zhí)行程序的第2段；程序第2段溫度為60℃，60℃下持續(xù)1分鐘；程序第3段溫度為60℃，即執(zhí)行程序的第4段；程序第4段溫度為60℃，60℃下持續(xù)1分鐘；程序第5段溫度為60℃，即開紫外燈，并執(zhí)行程序的第6段；程序第6段溫度為60℃，60℃下輻照480分鐘；程序第7段溫度為60℃，關(guān)紫外燈，并執(zhí)行程序的第8段；程序第8段溫度為60℃，持續(xù)30分鐘降溫過程；程序第9段溫度為50℃，50℃下冷凝239分鐘；程序第10段溫度為50℃，50℃下持續(xù)1分鐘；程序第11段溫度為50℃，持續(xù)30分鐘升溫過程；程序第12段溫度為60℃，返回到程序的第4段。
老化前后的乙綸單絲試樣的拉伸力學(xué)性能測試包括測試乙綸單絲的線密度；老化前后的乙綸單絲試樣在預(yù)加張力作用下，在強(qiáng)力試驗(yàn)機(jī)上作拉伸試驗(yàn)，測得斷裂強(qiáng)力和斷裂伸長率，取有效測定不低于20次的算術(shù)平均值(取有效數(shù)三位)；
人工加速老化后乙綸單絲試樣的斷裂強(qiáng)度(cN/dtex)、斷裂強(qiáng)度保持率(％)和斷裂伸長率保持率(％)按下列三個公式計算(1)斷裂強(qiáng)度＝斷裂強(qiáng)力/線密度；(2)斷裂強(qiáng)度保持率＝(老化后斷裂強(qiáng)度/老化前斷裂強(qiáng)度)×100；(3)斷裂伸長率保持率＝(老化后斷裂伸長率/老化前斷裂伸長率)×100；斷裂強(qiáng)度保持率和斷裂伸長率保持率值的變異系數(shù)按公式(4)、(5)計算(變異系數(shù)取一位小數(shù))S2=Σi=1n(xi-x‾)2/(n-1)...(4)]]>式中S——標(biāo)準(zhǔn)(偏)差(取三位小數(shù))；xi——第i個樣品的測試值；x——被測值的平均值(取三位小數(shù))；n——樣品數(shù)。
CV(%)=Sx‾×100...(5)]]>式中CV——變異系數(shù)(％)；S——標(biāo)準(zhǔn)(偏)差；x——被測值的平均值。
按照本方法進(jìn)行336h的耐老化試驗(yàn)的測試結(jié)果和按照SC110規(guī)定的大氣老化試驗(yàn)(大氣老化試驗(yàn)周期為9個月)所得出的試樣的耐老化性是一致的，甚至性能的變化規(guī)律都基本一致?？梢姡ㄟ^較短時間的人工加速老化測試并輔以拉伸性能的測定方法，對研究、評定或預(yù)測漁用材料較長時間大氣老化后的耐老化性是可行和有效的，如果根據(jù)漁用材料的大氣老化時間來確定保險壽命，這雖然符合實(shí)際情況，但需要的時間太長，趕不上生產(chǎn)和使用的要求，因此，用快速、科學(xué)的人工加速老化測試方法來解決大氣老化時間太長的問題是可行和必要的。
權(quán)利要求
1.漁用乙綸單絲加速老化測試方法，包括取樣、裝樣、力學(xué)性能試驗(yàn)，其特征是試樣在距離筒絲一端或接頭處20m以上截??；單絲試樣繞在鋁板上，然后將鋁板按順序固定在紫外老化試驗(yàn)箱的樣品架上；按照在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃下輻照8h，在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃下冷凝4h的循環(huán)試驗(yàn)程序開機(jī)進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)；定期取樣和調(diào)換鋁板在紫外老化試驗(yàn)箱上的排列位置；老化前后的試樣在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室平衡24h后進(jìn)行力學(xué)性能測試。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的漁用乙綸單絲加速老化測試方法，其特征是紫外老化試驗(yàn)箱的技術(shù)參數(shù)采用UV-A340I型紫外燈光源，紫外燈長1220mm，額定值40W，燈分裝成兩排，每排4支燈，試樣距光源最近距離為50mm，輻照功率0.63W/mm2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的漁用乙綸單絲加速老化測試方法，其特征是紫外老化試驗(yàn)箱的紫外-冷凝試驗(yàn)程序共分12段，開機(jī)后從第1段開始執(zhí)行到第12段，然后返回到第4段，循環(huán)執(zhí)行第4段到第12段的紫外-冷凝試驗(yàn)，具體程序是程序第1段溫度為60℃，即執(zhí)行程序的第2段；程序第2段溫度為60℃，60℃下持續(xù)1分鐘；程序第3段溫度為60℃，即執(zhí)行程序的第4段；程序第4段溫度為60℃，60℃下持續(xù)1分鐘；程序第5段溫度為60℃，即開紫外燈，并執(zhí)行程序的第6段；程序第6段溫度為60℃，60℃下輻照480分鐘；程序第7段溫度為60℃，關(guān)紫外燈，并執(zhí)行程序的第8段；程序第8段溫度為60℃，持續(xù)30分鐘降溫過程；程序第9段溫度為50℃，50℃下冷凝239分鐘；程序第10段溫度為50℃，50℃下持續(xù)1分鐘；程序第11段溫度為50℃，持續(xù)30分鐘升溫過程；程序第12段溫度為60℃，返回到程序的第4段。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的漁用乙綸單絲加速老化測試方法，其特征是進(jìn)行力學(xué)性能測試的試樣在平口夾具間的有效長度為(500±1)mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的漁用乙綸單絲加速老化測試方法，其特征是進(jìn)行力學(xué)性能測試時，試樣的拉伸速度為300mm/min；單絲測試用預(yù)加張力等于相同材料、相同規(guī)格單絲的(250±25)m長度的自重。
全文摘要
漁用乙綸單絲加速老化測試方法，本發(fā)明涉及漁用乙綸單絲耐老化性能檢測，需要解決的技術(shù)問題是提供一種漁用高強(qiáng)度乙綸單絲人工加速老化測試方法。本發(fā)明的技術(shù)方案包括取樣、裝樣、力學(xué)性能試驗(yàn)，其特征是試樣在距離筒絲一端或接頭處20m以上截取；單絲試樣繞在鋁板上，然后將鋁板按順序固定在紫外老化試驗(yàn)箱的樣品架上；按照在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度60℃下輻照8h，在黑標(biāo)準(zhǔn)溫度50℃下冷凝4h的循環(huán)試驗(yàn)程序開機(jī)進(jìn)行人工加速老化試驗(yàn)；定期取樣和調(diào)換鋁板在紫外老化試驗(yàn)箱上的排列位置；老化前后的試樣在標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室平衡24h后進(jìn)行力學(xué)性能測試。本方法也適用于其它合成纖維漁網(wǎng)線人工加速老化的檢測。
文檔編號G01N1/04GK1904586SQ20051002817
公開日2007年1月31日 申請日期2005年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月27日
發(fā)明者石建高, 王魯民 申請人:中國水產(chǎn)科學(xué)研究院東海水產(chǎn)研究所